JPH03501635A - 偏心ネジポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称　偏心ネジポンプ 発明の詳細な説明 本発明は偏心ネジポンプに関するものである。

偏心ネジポンプは例えばスラリー、モルタル等のごとき摩耗性固体−液体混合物 用の分配又は搬送装置として知られている。この本質的な特徴は円筒状固定子内 で偏心して回転する回転子にあり、該回転子はネジコンベヤとして構成され、搬 送室は固定子のネジ付き内部外観とネジ外観との間に形成され、前記搬送室は回 転子の回転の結果として固定子の長手方向に移動する。これらの搬送室の容積は 固定子に沿う運動中において一定であり、その容積は位置および形状に関連して のみ変化する。容積は回転子に関連してネジ螺旋の２つのネジ山と固定子の内部 輪郭との間に形成される空間とみなすことができ、その空間はネジコンベヤのネ ジ山（スレッドターン）の数に応じて、１つ又はそ九以上の段階を有するような 搬送室である。それらの段階においてそれぞれの段階によって搬送される媒体の 圧力は出力方向に増大する。偏心ネジポンプの駆動は回転子に結合された自在継 手軸によって通常の方法において行われ、それによって回転子の偏心が釣り合わ される。

例えばモルタルおよび摩耗成分で充填される他の材料の搬送において、圧力の増 加により室内に摩耗量の増大を発生し、摩耗は回転子と固定子に発生する。それ ゆえ、時が経つにつれて、こればコンベヤネジの外観の傾斜腐食を導き、その結 果最後にもはや種々の段階間の十分な密封を許容せず、搬送されている材料の少 なくとも部分的な逆流を許容し、その結果とくに達成し得るコンベヤ高さおよび 出力圧力によって、コンベヤの効率が不十分となる。

回転子の製造コスＩ〜は固定子の製造コストの平均５倍であるけれども、今まで 採用され且つ偏心ネジポンプの寿命を増大するのに向けられる手段の多くはその 形状が連続的な摩耗によって変化される固定子に費やされた。

従って、例えば、西ドイツ特許第１５５３１９９号明細書はアダプタスリーブに よって伸張可能である長手方向に溝が付けられる管状スリーブ内しこ配置された 弾力性のある二重ネジ山又は多重ネジ山中空ネジとして構成される偏心ネジポン プ用の調整可能な固定子が記載されている。管状スリーブの締付けにより、それ は一定の限界内で回転子の外形の変化を補正することができる。

この技術に同様に関連づけられるさらに他の変形例は西ドイツ特許第３３０４７ ５１号明細書から公知である。

これによれば、ポンプの長さを通して一定のネジ断面を有する回転子が固定子内 に配置され、この固定子の断面は入力吸込み側から出力圧力側に連続して減少し 、その結果回転子に付与される機械的圧力は出力側において、すなわち最大摩耗 が予想される位置において対応して増大する。

それに駆動方法にお゛いて接続された自在継手ヘッドの寸法のため、固定子内の 回転子の逆の設定が不可能であるから、出力側区域において摩耗される釣り合さ れない回転子が放棄されねばならないことがこれら公知の偏心ネジポンプの特徴 である。従って、回転子と固定子との間の上述したニス１−関係に拘らず、実際 の使用において回転子の不十分な、構造的関連利用がある。

ネジコンベヤは、予め定めた供給高さを達成することができるようにするために 、通常幾つかの段階を形成する。段階ごとに達成されることができる圧力増加が 制限されるから、結果として達成可能な供給高さおよび達成可能な出力圧力が段 階の数によって実質上決定される。

ネジコンベヤは迅速［こ且つネジの公知の技術によって好都合なコストにおいて 製造することができる。しかしながらより困難なことは、多数の段階を有する長 く、比較的薄いネジ外観の製造であり、そこでこの技術は他のものの間でネジ外 観の不十分な機械的安定性のためより複雑な形状を要求する。

従って、回転子のコスト関係に関連して、とくに大きな供給高さおよび高い出力 を有するこれらの公知の偏心ネジポンプは摩耗に対する抵抗によって十分にコス Ｉ−的に有効であると考えることができない。

本発明の目的は回転子の改善された寿命を有するところの上記に最初に言及した 型式の偏心ネジポンプを提供することにあり、その結果とくに、大きな供給高さ にわたって、摩耗材料の搬送に関するその安定性が改善される。この目的は回転 子の両端においてその外部寸法が回転子のコア直径より小さい結合装置を備えて いる偏心ネジポンプによって達成される。

本発明に必須であることは、回転子の自由端の特別な構成のため、回転子を両方 向において固定子に挿入させることができ、その結果一端に、すなわち出力側に 発生する摩耗により、回転子の摩耗区域は多くの場合に圧力なしに実質上作動さ れる固定子の入力側区域に配置させることができ、その結果この領域に摩耗され た回転子の部分が導入されるけれども、実質上コンベヤの効率の関して逆作用は 予想することができないということである。

他方において出力側には回転子の摩耗されない部分が使用されるので、実際には 、必要な圧力が出力側で発生させることができる。

この方法において、摩耗された回転子による最初の先細状の形状は最終状態にお いてこの最初の先細状の形状が減少され、回転子が次いでその長さ全体にわたっ て均一に摩耗されるまで、この先細状の形状と反対の方向に再び挿入させる。回 転子が端部に嵌合された結合装置に拘らず、軸方向に挿入させることができると いうことが回転子を使用するこの形態に関して予定されている。これは回転子の コア直径より小さくなっている結合装置の外部寸法によって達成される。逆方向 に挿入された後、その長さ全体にわたって均一に摩耗された回転子は、摩耗の程 度に依存して、寸法が小さい固定子に基本的に挿入させることができる。これは 常に表面区域で固くされた回転子の層が完全に摩耗されてない状況において可能 である。従って、より小さい寸法の固定子内で、・回転子は上述した方向に両端 において再び摩耗されることができる。

例えば特許請求の範囲第２項による正方形外観を有する結合装置の形状はその中 心軸線が回転子の長手方向軸線に対して同軸的に延伸し、技術的な製造の観点か ら非常に容易に製造され、コストに関してとくに好都合に製造させることができ る。正方形外観への駆動装置の結合は基本的に適宜な方法において行なうことが できる。

固定子および回転子からなる複合装置は通常限定された数の段階により製造され 、その結果特許請求の範囲第３項の特徴によって、非常に簡単な可能性が各固定 子に例えば正方形外観を有する結合装置を両端に備えている回転子が挿入される 高圧ポンプ装置を製造することができる。これらの結合装置はそれらが容易に互 いに係合されることができる方法に成形される。正方形外観の場合において、こ れは内側で適宜に成形されるスリーブによってとくに簡単な方法において達成す ることができる。

高圧ポンプに適する多重回転子は高価であると考えられるため、この方法におい て、本発明の偏心ネジポンプによって、簡単な技術的手段を使用することにより 、幾つかの標準の大きさを使用する種々の数の段階の広範な高圧ポンプ装置を製 造することができる。これは各々安価に製造することができかつ上述した方法に おいて構成される３段階または４段階ネジポンプの単なる組合せによって達成す ることができる。実際の観点から、この方法においてとくに摩耗に抗する高圧ポ ンプだけでなくまたその段階の数が特別な要求、例えば異なる供給高さに最も簡 単な方法において適合させることができるポンプを特徴する 特許請求の範囲第４項の特徴は偏心的に回転する回転子に中心的に回転する駆動 装置を結合する簡単な可能性を示している。これは搬送されている材料の流れの 方向に見て、偏心ネジポンプがしばしば比較的長い中間軸によって先行され、そ れによりモータへの結合が行なわれるから、実際に可能である回転子に接続され る正方形外観の駆動装置を示す。

回転子の１ｃｍないし２ｃｍの偏心により、公知の形状の混合装置または送給装 置に軸を結合するのに役立つ中間軸の長さは回転子の長手方向中心軸線に対する 中間軸の対応のより小さい回動角度が生じるように例えば５０ｃｍにすることが できる。

図面の簡単な説明 本発明による偏心ネジポンプの実施例を添付図面について説明する。図中同一機 能を有する構成部材はそれぞれ同一符号によって示す。

第１図は本発明による偏心ネジポンプの側面図、第２図は本発明による回転子の 側面図、第３図は第２図の■−ｍ線に沿う回転子の端面図、第４図は第３図のＩ Ｖ　−Ｒ’線に沿う回転子の端部区域の断面図、第５図は第４図の■−■線に沿 う回転子の端部区域の断面図である。

第１図において符号１で偏心ネジポンプの円筒状ハウジングを示し、その長手方 向中心軸線を符号４で示した回転子３は円筒状ハウジング１の長手方向中心軸線 ２を中心に片寄り５により偏心して回転できるようにそれ自体公知の方法におい て取付けられている。その結果として回転子３の回転中にその長手方向中心軸線 ４はハウジング１の長手方向中心軸線２上に心出しされた筒状面を描く。

ケーシング１は例えば金属スリーブ６からなり、該金属スリーブ６の内面は搬送 されるべき材料、例えばモルタルのための搬送室を形成し且つ第２図に示した回 転子３のネジ軸郭７と協動する挿入体（図示せず）を支持する。該挿入体は例え ば耐摩耗性ゴムからなりかつスリーブ６の内面に放流されている。

回転子３は摩擦攻撃に対して特に耐摩耗性にした硬い鋼から形成されており、例 えば連続するネジ山の形式のネジ輪郭からなっている。

スリーブ６とともに固定子を形成する挿入体の内部輪郭はそれ自体公知の方法に おいて粗いネジ山として形成され、該狙いネジ山は回転子３の偏心によりそのネ ジ輪郭７と共に軸方向にみて実質上同一容積からなるが、しかし異なる形状およ び方向からなる供給室を形成する。

理論的には、この構成により、ネジ軸郭７の２つのネジ山の回転によって形成さ れる各部分は密閉室となり、搬送方向８に見て、予想される圧力及び回転子と固 定子に発生される摩擦攻撃が増大する。回転子３は両端面９゜１０に正方形の差 込み部１１を備え、該正方形差込み部１１は長手方向中心軸線４の方向に延伸し ている。これらの差込み部１１はその外部寸法が回転子３のコア直径より小さい 。

正方形の差込み部１１はスリーブ６の両端部から突出し、結合中間軸によって接 続される駆動ユニットの接続に役立つ。例えば、指示した搬送方向８により、入 力端は位置１２にあり、その位置１２からここに配置された正方形の差込み部１ １が駆動のために突出する。この場合に出力端又は供給端１３に配置された多角 形差込み部１１が自由に走行する。実際には、モルタルの搬送により、適宜な管 を出力端１３に、またはその代わりに中面容器を配置させることができる。後者 の場合に攪拌器又は匹敵し得る装置を例えば出力端１３の正方形の差込み部１１ に固着させることができる。攪拌器は取外し可能にすることができ、その結果と して中間容器において行われる混合過程が改善される。

偏心的に回転する回転子３に関して、特に簡単な結合の可能性を第４図および第 ５図に示し、第４図及び第５図によれば駆動は中間軸１４に形成された正方形の ソケット１５によって行われる。中間軸１４と正方形のソケット１５に共通する 長手方向中心軸線１６は長手方向中心軸線４に対して小さな傾斜角αで配置され 、中間軸１４は回転子３から離れたその端部に同様の正方形の差込み部と正方形 のソケットにより別の回転子に接続されている。正方形の差込み部とその差込み 部に連係された正方形のソケットとの組合せによって、中間軸は２つの継手を有 し、それによって中間軸１４は一方で回転子３に他方でモータに結合されている 。回転子３の偏心を釣り合せることができるように正方形のソケットは正方形の 差込み部に関して大きな寸法になっている。

本発明による偏心ネジポンプの主要な利用分野は１６ｍｍまでの粒子の大きさを 有するコンクリートモルタル及び流動被覆材を含むけれども、すべての型式の調 製モルタル、即ち石膏と、石膏−チョークと、基礎プラスタと、チョーク−セメ ント又は密封プラスタの搬送にある。

更に該偏心ネジポンプは基礎モルタル用および注入セメント漆喰塗りにおけるポ ンプとして使用することができる。この点について、すでに上述した通り、圧力 増加により増大する摩耗を有し、その結果として、最初の円筒状回転子の輪郭は 特に出力端側の区域における摩耗が増大し、かくして回転子にはほぼ全体的に先 細状の形状が生じる。この摩耗がもはや許容できず且つポンプの効率に逆作用す るレベルに達した場合に同様に摩耗した同定子から回転子を軸線方向に除去し、 その回転子を反転させ、そして新たな固定子に挿入し、その結果として、以前に 回転子の入力端側の区域であったものが出力端側の区域に挿入される。これは出 力端側の区域での適切な密封を保証しそしてその結果としてポンプの適切な効率 を保証するために、僅かな要求のみが回転子になされることを基礎にして出力端 側において適切である。ポンプの入力側の部分に摩耗端区域を挿入することは、 ここに発生される低い圧力に基づいて、効率の通常の破損を懸念する必要がない ので、実際には正しい理由となる。

■−一 国際調査報告 国際調査報告 ＤＥ　８８００５９９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）少なくとも１つの固定子と、該固定子中に偏心的に回転するために受容され 且つ一端で結合装置によって駆動装置に接続させた回転子とからなる偏心ネジポ ンプにおいて、回転子の両端にはその外側寸法が回転子のコア直径より小さい結 合装置を備えたことを特徴とする偏心ネジポンプ。 ２）結合装置には正方形の輪郭又は他の多角形断面の軸郭を備え、それらの中心 軸線を回転子の長手方向中心軸線に関連して同軸的に延伸させたことを特徴とす る特許請求の範囲第１項に記載の偏心ネジポンプ。 ３）端部と端部とを互いに密封して少なくとも２つの固定子を接続させ、固定子 の接続区域において互いに対向する結合装置を互いに係合させたことを特徴とす る特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の偏心ネジポンプ。 ４）回転子の長手方向中心軸線に関連して少さな傾斜角で延伸する軸を中心に回 転可能に取付けた正方形断面のソケットにより駆動装置に結合装置を結合させ、 回転子の偏心を結合装置に対して大きな寸法としたソケットによって補正させた ことを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項に記載の偏心ネジポンプ。